摘 要:钢栈桥在跨河桥梁建设工程中,多作为临时性的施工交通通道而存在。栈桥式平台作为跨河现浇梁支架平台使用相对较少,属于危险性较强的分部分项工程。因此,在施工中需要研究跨河钢栈桥支架平台搭建的建设技术,保证支架平台结构的整体性、稳定性。本文以新机场北线高速公路跨永兴河现浇梁钢栈桥施工平台建设项目为背景,分析了设计标准、结构形式和施工工艺对钢栈桥平台施工技术的影响,并列举了典型流程中的施工技术,为类似工程项目提供借鉴。
关键词:跨河钢栈桥平台建设;施工技术;注意事项
中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:2096-6903(2019)03-0000-00
0引言
在进行跨河桥梁施工时,需要在施工桥梁侧面及下部修筑钢栈桥形成水上临时交通通道及支架平台,便于人员和机械设备通行,也便于运送原材料。本工程钢栈桥平台除了以上任务外,还兼具跨河桥梁下部结构水中墩、现浇梁支架搭设和施工平台的作用。虽然钢栈桥施工平台在使用完成后要做拆除处理,但是该类桥梁在施工过程中一桥多用、节约成本且施工安全,因此建设高质量的跨河钢栈桥依然是很多跨河桥梁修建工程中很重要的一个环节。
本文结合新机场北线高速公路跨永兴河现浇梁钢栈桥施工平台建设项目,在分析该类桥梁基本结构和工程所在区域气候水文地质条件的基础上,结合钢栈桥建设全过程论述了该类桥梁的设计和施工技术,并指出了在使用维护过程中的注意事项,为类似工程项目的施工提供指导。
1工程概况
新机场北线高速公路京开互通主线桥K0+013.215~K1+300.295全长1288m,跨河段主桥为(40+40+40)m预应力混凝土现浇连续箱梁,桥面宽度为72m。本桥跨越永兴河,河道的现状为矩形断面,河堤为扶壁式挡土墙,河深5.3m,宽48m,堤顶高程30.10m,河底高程为24.8m,规划20年一遇洪水水位为27.63m,规划50年一遇洪水水位为27.84m,规划100年一遇洪水水位为28.06m。主桥36#墩、匝道22#墩位于永兴河中,上部现浇梁结构采用支架法施工。
2钢栈桥施工平台选型
经过方案、经济等比选综合分析决定,本工程跨河部分在桥梁全幅宽范围内搭设钢栈桥施工作业平台。钢栈桥作业平台分两步搭设,第一步搭设跨河栈桥及桥梁下部结构施工作业平台,第二步在下部结构施工作业平台的基础上搭设现浇梁施工支架作业平台。水中墩施工采用日式拉森式Ⅳ型钢板桩围堰进行支护施工,现浇梁支架采用盘扣式满堂脚手架。
2.1设计标准
根据工程施工图,钢栈桥的设计指标如表1所示。
2.2 结构形式
栈桥基桩采用φ630×10mm钢管桩,上部结构采用型钢结构,下横梁选用型钢2HN600X200,主纵梁选用321型单层双拼贝雷片,横向分配梁选用I25a型钢,上面满铺1cm厚钢板作为面板。栈桥结构通过Midas civil有限元軟件对钢栈桥建模进行分析计算,各杆件计算结果均满足计算要求。本项目所选用钢栈桥结构形式如图1所示。
3钢栈桥平台施工工序及技术
3.1工艺流程
施工准备→打桩机就位→吊桩→测量定位→震动锤打设钢管桩→安装型钢系梁→安装桩顶横梁→安装贝雷架→安装纵横向骨架→安装面板→桩基施工→承台墩柱施工→现浇梁施工→钢栈桥施工平台拆除。
3.2 施工前准备工作
总体施工前的准备工作,主要是从技术、人员、机械、材料等几方面进行。
(1)组织进行技术交底,熟悉设计文件、审核施工图纸;组织有关工程技术人员,熟悉设计文件、复核设计图纸。同时,项目总工要向技术人员和施工班组交底,交底内容包括:跨河桥梁施工工艺、钢栈桥、钢围堰、钢平台施工工艺、桥梁结构几何尺寸、质量标准等。
(2)人员选用要注意既要从技术层面上进行把关和选拔,又不能忽视管理能力和沟通水平等综合素值。同时,施工人员要配齐到栈桥班组、围堰班组、架子工班组、模板班组、灌注砼班组等专业班组中,分工明确。
(3)要协调好各种施工车辆,如旋挖钻、汽车吊、挖掘机等设备的进场及参建时间,优化工序流程,确保不要窝工或者擅离职守。
(4)要根据施工设计方案计算出可能用到的钢筋、砼、钢绞线、钢模板等施工原材料的数量,及时组织采购,根据每种材料的特性做好存储保管工作。
(5)其他准备工作,包括“四通一平”、临时道路架设、水电源保障等。
3.3钢管桩制作
钢栈桥基础采用φ630×10mm钢管,按照设计要求由专业厂家进行制作,在钢管桩制作过程中,需要注意严格控制焊接工艺质量,按照要求加工成型后方可运至施工现场。
3.4钢管桩施打
钢栈桥钢管桩由运输车托运至河岸两侧,然后利用65吨履带吊和DZ-75振动锤,依次打进泥土中。施工时,钢管桩的平面位置由全站仪(2台)利用前方交会法进行确定,钢管桩的高程事先标定清楚,待液压钳将钢管桩夹紧后,依靠钢管桩自重及振动锤先点振、后连振所产生的冲击力完成施工。
施工过程中,每根桩的振打不应产生时间间隔,确保一次完成;注意监测钢管桩高程变化;注意监测并及时调整沉桩平面位置偏差及桩身倾斜度变化,前者控制在100mm以内、后者控制在1%以内。
3.5横梁施工
下横梁型号为2H600×200型钢,在后场加工完成后,待钢管桩施打完毕后即可运往现场进行施工。施工时,由70吨履带吊利用提前设置好的桩帽吊至钢管桩桩顶,通过焊接工艺完成与钢管桩的连接。
3.6 贝雷纵梁施工
60组单层双排1.5m高规格贝雷架在后场完成拼装后,由平板运输车运抵施工现场,待横梁施工结束后,由履带吊起至放线确定的安装位置,拼接成栈桥纵梁,即“贝雷纵梁”。
3.7横向、纵向分配梁及面板施工
贝雷架施工完成后安装分配梁,分配梁采用25a工字钢铺设,其间距严格按照图纸要求进行施工。桥面板满铺1cm厚钢板,面板与分配梁采用电焊进行安装。
3.8 施工过程中的注意事项
在以上施工过程中,需要注意以下事项:
(1)钢管桩的制作要符合设计标准和国标规范要求,制作完成后要经过必要的抽检检验才能运抵施工现场。
(2)每次作业时,履带吊应行进、停放在栈桥中央,且前悬臂与吊装物水平间距2米以内。
(3)钢管桩施打完毕后,其间的连接由钢联撑实现。
4钢栈桥平台使用过程监测
监测钢栈桥在使用过程中应加强过程监控量测,及时了解栈桥的应力及变形状况,在钢栈桥荷载最大、受力变形最大的关键部位,钢管柱、下横梁跨中及贝雷架跨中布置应变片来监测钢管柱和下横梁的应力状况。同时在桥面设置沉降观测点,每2天观测1次,及时向项目部提供监测数据,以便进行分析及采取相应的防范措施。
5钢栈桥拆除
在非汛期按照“先小件后大件、先部件后承重结构、先上后下”的工序进行钢栈桥的拆除工作。施工时,利用汽车吊拆除纵横梁,利用氧气焊割除连接撑,利用破碎机破坏混凝土基础并及时清理。
6钢栈桥使用维护注意事项
在钢栈桥的使用过程中,要确保使用合理,并且做好必要的维护,只有这样才能维持钢栈桥较长的使用寿命。具体注意事项包括以下几点:
(1)尽量少在钢栈桥上堆放荷载,必要的堆放要均匀摊开。
(2)施工期间,避免重物等对钢栈桥结构的撞击,尤其是钢管。
(3)利用每根钢管上设置好的沉降观测点实现对钢栈桥沉降情况的监测,按照规范要求及时监测,记录监测数据并统计相邻桩基间的相对沉降量,一旦发现观测沉降量或相对沉降量超限,应即刻停工并上报,待判明原因后再复工。
(4)定期监测并记录栈桥钢管的冲刷情况,日常可采用抛砂袋、片石的方法进行维护,一旦发现冲刷量超限应及时上报,待修护处理完毕后再复工。
(5)钢栈桥各钢件之间的焊接属于施工重点控制对象,应选派有资质和经验的专业技术人员进行操作,注意监测焊缝,一旦发现不合格情况,及时进行补焊。
(6)注意定期检查并修复钢栈桥翘曲或损坏的面板部位,以免影响使用。
(7)注意定期檢查并及时更换钢栈桥锈蚀严重、不可用的钢构件。
(8)恶劣气候条件下应发布停工令,确保各种机械设备及人员的安全,采取措施关闭桥梁通道,禁止任何人员、车辆通行,待气候条件达到施工标准后发布复工令,并解除通行限制。
7结语
为满足新机场北线高速公路跨永兴河现浇梁施工需求,需在永兴河上搭设钢栈桥施工平台,作为交通运输、桥梁下部施工平台及现浇梁支架施工平台,经过经济方案比选后选择河道整幅搭设栈桥施工平台。跨河钢栈桥施工平台建设属于危险性较大的分部分项工程建设项目,在施工过程中除了严格按照以上技术工艺进行施工之外,还要重视安全保障措施的齐套,通过高效的安全保障措施确保不发生施工事故,不因为施工事故而影响工期和质量。因此,在跨河钢栈桥的建设过程中,需要运用系统的思维模式、动态管理的思想来指导施工,这样才能实现全面建设工程项目成本、质量、安全和工期控制的总目标,才能获取理想的效益。
参考文献
[1]宋小军.跨河钢栈桥施工要点及浅覆盖地层钢管桩加固措施[J].铁道建筑技术,2016(5):42-44.
[2]罗嗣松,李明丽,胡钰东.府河特大桥钢栈桥施工技术[J].四川水利,2013(5):26-28.
收稿日期:2019-06-22
作者简介:李明(1982—),男,内蒙古赤峰人,本科,工程师,研究方向:道桥。
Construction Technology Analysis of Cast-in-situ Steel Trestle Bridge Across Yongxing River
LI Ming
(China Railway 16th Bureau Group First Engineering Co.Ltd.,Beijing 101300)
Abstract: Steel trestle bridges are mostly used as temporary construction traffic channels in the construction of river-crossing bridges. Trestle-type platforms are relatively less used as supporting platforms for cast-in-situ beams across rivers, and they belong to some dangerous sub-projects. Therefore, it is necessary to study the construction technology of the supporting platform for the steel trestle bridge across the river during construction to ensure the integrity and stability of the supporting platform structure. In this paper, the construction platform construction project of the new airport north line highway crossing the Yongxing River cast-in-situ beam steel trestle bridge is used as the background, and the influence of design standards, structural forms and construction techniques on the construction technology of the steel trestle platform is analyzed, and typical processes are listed. The construction technology is expected to provide reference for similar projects.
Keywords: construction of river-crossing steel trestle platform; construction technology; matters needing attention